Вариант № 4

1. Санитарное значение воды. Ответ:

2. Гигиеническая характеристика физических способов обеззараживания воды. Устройства, применяемые для улучшения качества воды. Критериальные показатели эффективности улучшения качества воды по нормативным документам.

Наиболее распространенным и надежным физическим методом обеззараживания воды (в частности, в домашних условиях) является кипячение. При кипячении уничтожается большинство бактерий, вирусов, бактериофагов, антибиотиков и других биологических объектов, которые часто содержатся в открытых водоисточниках, а как следствие, и в системах центрального водоснабжения. В процессе кипячения разрушаются хлор и хлорсодержащие соединения, выпадают в осадок коллоидные частицы примесей и соли, образуется накипь, вода умягчается, в ней уменьшается содержание легколетучих компонентов. Вкусовые качества воды при кипячении практически не меняются. Для надежной дезинфекции рекомендуется кипятить воду 15–20 мин. При кратковременном воздействии некоторые микроорганизмы, их споры, яйца гельминтов могут сохранить жизнеспособность. После нескольких часов после кипячения в воде начинает активно размножаться бактериальная микрофлора и вода становится бактериологически опасной в силу попавших из воздуха микроорганизмов. Применение кипячения в промышленных масштабах не представляется возможным ввиду высокой стоимости метода Кипячение воды. Кипячение является простым и в то же время наиболее надежным методом обеззараживания воды. Вегетативные формы патогенных микроорганизмов погибают после 20-40- секундного нагревания при температуре 80°, и поэтому в момент закипания вода уже фактически обеззаражена, а при 3-5-минутном кипении имеется полная гарантия ее безопасности даже при сильном загрязнении взвешенными веществами и микробами. При 30-минутном кипячении погибает подавляющее большинство споровых форм микробов, т. е. достигается стерилизация воды. В то время как хлорирование неэффективно действует на споры сибирской язвы, яйца и личинки гельминтов, кипячение убивает их. При 30-минутном кипячении разрушается ботулинический токсин. К факторам, препятствующим и ограничивающим возможность широкого применения кипячения как метода обеззараживания воды, относятся: невозможность применения кипячения для обеззараживания больших количеств воды на водопроводах, ухудшение вкуса воды из-за улетучивания газов, необходимость охлаждения воды и быстрое развитие микроорганизмов в кипяченой воде в случае ее вторичного загрязнения. При пользовании водой, не прошедшей централизованного обеззараживания, кипячение часто применяется в быту, в больницах, школах, детских учреждениях, на производствах, железнодорожных станциях и т. д. Для этой цели широкое применение получили кипятильники непрерывного действия с производительностью от 100 до 1000 л/час. Действие последних основано на перебрасывании кипящей воды из котла в бак, служащий для ее разбора При использовании кипяченой воды для целей питьевого водоснабжения нужно уделять особое внимание тщательному мытью бачков для кипяченой воды перед их заполнением, а также ежедневной сменяемости воды, учитывая быстрое развитие микроорганизмов в кипяченой воде. Доп:

3. Определение жесткости воды (практика-сущность методики).

Методика:

Для определения временной жесткости в колбу наливают 100 мл воды, добавляют 2 капли метилового оранжевого и титруют 0.1 н раствором соляной кислоты до изменения цвета. Количество мл кислоты, пошедшее на титрование, соответствует временной жесткости в мг/экв/литр. Для перевода в градусы жесткости величину, выраженную в мг экв /литр, умножают на 2,8.

Вариант № 5

1.Роль нитратов питьевой воды, их роль в возникновении метгемоглобинемии у детей. Значение фтора воды для здоровья. Ответ:

Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 «ПИТЬЕВАЯ ВОДА. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВОДЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА» Риску отравления нитратами подвергаются люди, пьющие воду из децентрализованных источников. Очень опасно поступление нитратов с детскими смесями, приготовленными на загрязненной воде. Нитраты поступают в питьевую воду из-за широкой химизации сельского хозяйства, использования азотистых удобрений, но почва также может загрязняться нитратами из содержимого сточных и выгребных ям. Нитраты из почвы проникают в грунтовые воды, а оттуда в водоносный горизонт. При попадании в желудочно-кишечный тракт под влиянием микрофлоры нитраты восстанавливаются до нитритов. Нитриты соединяются с гемоглобином и образуют метгемоглобин. Метгемоглобинемией называется такое состояние организма, когда содержание метгемоглобина в крови превышает норму - 1,5 %. Основная функция гемоглобина — переносить кислород из легких в ткани организма. Метгемоглобин не способен выполнять эту функцию, из-за чего ткани не получают кислород в полной мере и развивается кислородное голодание. Наиболее подвержены отравлению нитратами дети до трех лет, особенно в первые месяцы жизни. Т.к. у маленьких детей фермент метгемоглобин-редуктаза слабо активен. То есть, метгемоглобин не способен превратиться обратно в нормальный гемоглобин. Кроме того у детей рН желудочного сока = 3 (физиологическая ахилия), что способствует восстановлению нитратов в нитриты и образованию метгемоглобина. Развитию заболевания способствует и наличие у детей раннего грудного возраста фетального гемоглобина, который гораздо быстрее окисляется в метгемоглобин, чем гемоглобин взрослых. Водно-нитратная метгемоглобинемия чаще диагностируется у детей раннего возраста при искусственном вскармливании питательными смесями, приготовленными на воде с высокой концентрацией нитратов (свыше 45 мг/л). При накоплении метгемоглобина в крови свыше 10%, появляются клинические признаки метгемоглобинемии: синюшность носогубного треугольника, мочек ушей, кончиков пальцев, одышка, тахикардия. Тяжелые формы этого заболевания могут закончиться летальным исходом в том случае, если ее вовремя не распознать и не начать экстренное лечение. Легкие формы метгемоглобинемии, связанные с употреблением питьевой воды с повышенным содержанием нитратов, встречаются у детей всех возрастных групп и взрослых людей. Для этих форм характерны слабость, бледность, повышенная утомляемость. Нитратов в воде не более 45 мг/л.

Фтор относится к числу микроэлементов, обладающих выраженным биологическим действием. При его участии осуществляются процессы минерализации в тканях зубов и костей. Особенно выраженное влияние он оказывает на клетки, принимающие участие в формировании эмали. Поэтому при потреблении воды с малым содержанием фтора нарушаются процессы нормальной минерализации зубов и, как следствие этого, среди населения отмечается повышенная заболеваемость кариесом зубов. При потреблении воды с высоким содержанием фтора значительно усилены процессы минерализации зубов и костей, и возникает другая специфическая патология - флюороз зубов и костей. Гигиеническое значение фтора не исчерпывается влиянием на зубы и кости - он принимает участие в межуточном обмене, ускоряя или тормозя активность различных ферментных систем. Биотические дозы фтора оказывают положительное влияние на многие системы организма

2. Сравнительная гигиеническая характеристика химических способов обеззараживания воды. Устройства и реактивы, применяемые для улучшения качества воды. Критериальные показатели эффективности улучшения качества воды по нормативным документам.

 К химическим методам обеззараживания воды относят хлорирование и озонирование. Задача обеззараживания — уничтожение патогенных микроорганизмов, т. е. обеспечение эпидемической безопасности воды. В настоящее время хлорирование воды является одним из наиболее широко распространенных профилактических мероприятий, сыгравших огромную роль в предупреждении водных эпидемий. Этому способствует доступность метода, его дешевизна и надежность обеззараживания, а также многовариантность, т. е. возможность обеззараживать воду на водопроводных станциях, передвижных установках, в колодце (при его загрязнении и ненадежности), на полевом стане, в бочке, ведре и во фляге. Принцип хлорирования основан на обработке воды хлором или химическими соединениями, содержащими хлор в активной форме, обладающей окислительным и бактерицидным действием. Химизм происходящих процессов состоит в том, что при добавлении хлора к воде происходит его гидролиз: образуется хлорноватистая кислота. Во всех гипотезах, объясняющих механизм бактерицидного действия хлора, хлорноватистой кислоте отводят центральное место. На крупных водопроводах для хлорирования применяют газообразный хлор, поступающий в стальных баллонах или цистернах в сжиженном виде. Используют, как правило, метод нормального хлорирования, т. е. метод хлорирования по хлорпотребности. Этот метод, не ухудшая вкуса воды и не являясь вредным для здоровья, свидетельствует о надежности обеззараживания. Количество активного хлора в миллиграммах, необходимое для обеззараживания 1 л воды, называют хлорпотребностью. Кроме правильного выбора дозы хлора, необходимым условием эффективного обеззараживания является хорошее перемешивание воды и достаточное время контакта воды с хлором: летом не менее 30 минут, зимой не менее 1 часа. Модификации хлорирования: двойное хлорирование, хлорирование с аммонизацией, перехлорирование и др. Двойное хлорирование предусматривает подачу хлора на водопроводные станции дважды: первый раз перед отстойниками, а второй — после фильтров. Это улучшает коагуляцию и обесцвечивание воды, подавляет рост микрофлоры в очистных сооружениях, увеличивает надежность обеззараживания. Хлорирование с аммонизацией предусматривает введение в обеззараживаемую воду раствора аммиака, а через 0,5-2 минуты — хлора. При этом в воде образуются хлорамины, которые также обладают бактерицидным действием. Скорость обеззараживания воды хлораминами меньше, чем при использовании хлора, поэтому продолжительность дезинфекций воды должна быть не меньше 2 ч. Перехлорирование предусматривает добавление к воде заведомо больших доз хлора (10-20 мг/л и более). Это позволяет сократить время контакта воды с хлором до 15-20 мин и получить надежное обеззараживание от всех видов микроорганизмов: бактерий, вирусов, риккетсий, цист, дизентерийной амебы, туберкулеза и даже спор сибирской язвы. По завершении процесса обеззараживания в воде остается большой избыток хлора и возникает необходимость дехлорирования. С этой целью в воду добавляют гипосульфит натрия или фильтруют воду через слой активированного угля. Перехлорирование применяется преимущественно в экспедициях и военных условиях. К недостаткам метода хлорирования следует отнести: сложность транспортировки и хранения жидкого хлора и его токсичность; продолжительное время контакта воды с хлором и сложность подбора дозы при хлорировании нормальными дозами; образование в воде хлорорганических соединений и диоксинов, опасных для организма; изменение органолептических свойств воды. И тем не менее высокая эффективность делает метод хлорирования самым распространенным в практике обеззараживания воды. Так же обеззараживание воды хлором это самый дешевый, и вместе с этим, действенный способ.

В настоящее время метод озонирования воды является одним из самых перспективных и уже находит применение во многих странах. Наряду с бактерицидным действием озона в процессе обработки воды происходит обесцвечивание и устранение привкусов и запахов. Озон получают непосредственно на водопроводных станциях путем тихого электрического разряда в воздухе. Косвенным показателем эффективности озонирования является остаточный озон на уровне 0,1-0,3 мг/л после камеры смешения. Преимущества озона перед хлором при обеззараживании воды состоит в том, что озон не образует в воде токсических соединений (хлорорганических соединений, диоксинов, хлорфенолов и др.), улучшает органолептические показатели воды и обеспечивает бактерицидный эффект при меньшем времени контакта (до 10 мин). Он более эффективен по отношению к патогенным микроорганизмам.

Олигодинамическое действие серебра в течение длительного времени рассматривалось как средство для обеззараживания преимущественно индивидуальных запасов воды. Серебро обладает выраженным бактериостатическим действием. Даже при введении в воду незначительного количества ионов микроорганизмы прекращают размножение, хотя остаются живыми и даже способными вызвать заболевание. Концентрации серебра, способные вызвать гибель большинства микроорганизмов, при длительном употреблении воды токсичны для человека. Поэтому серебро в основном применяется для консервирования воды при длительном хранении ее в плавании, космонавтике. Для использования такой воды необходимо десеребрение.

3.Определение дозы хлорной извести для хлорирования (практика-сущность методики).

Методика:

Для определения дозы хлора для обеззараживания воды проводят опытное хлорирование одного литра воды приготовленным 1% раствором хлорной извести. Обеззараживание должно производиться таким образом, чтобы после 30-минутного контакта хлора с водой остаточное количество свободного активного хлора в исследуемой воде находилось в пределах 0,3-0,5 мг/л, а связанного хлора после часового контакта 0,8-1,2 мг/л. Выбор дозы хлора для опытного хлорирования зависит от физических и химических свойств воды. Для этой цели берут 4-6 мг/л активного хлора. К 1 литру воды добавляется выбранная доза хлора. Для этого необходимо определить, в каком объеме 1 % раствора хлорной извести содержится нужное количество активного хлора. В колбу с одним литром воды добавляют необходимый объем 1% раствора хлорной извести, перемешивают, оставляют на 30 минут для обеззараживания. Затем определяют количество активного хлора, оставшегося в обеззараженной воде. Для этого в коническую колбу наливают 100 мл обеззараженной воды, прибавляют 5 мл 5% раствора йодистого калия, 1 мл соляной кислоты 1:3, 1 мл 1% раствора крахмала и титруют до обесцвечивания 0,01 н раствором тиосульфата натрия. Титрование необходимо проводить быстро, так как окраска успевает восстанавливаться и раствор можно легко перетитровать. Затраченное количество 0,01 н раствора тиосульфата умножают на 0,355 и 10 и узнают количество остаточного хлора.

Хлорпоглощаемость воды рассчитывается путем вычитания из первоначально введенного активного хлора количества активного хлора, оставшееся после 30-минутного обеззараживания воды.

Доза свободного хлора складывается из хлорпоглощаемости и 0,3-0,5 мг/л свободного остаточного хлора.

Доза связанного хлора складывается из хлорпоглощаемости и 0,8-1,2 мг/л свободного остаточного хлора.

Ускоренный метод определения дозы хлора с помощью трех стаканов. С помощью данного метода можно достаточно точно определить дозу хлора без предварительного определения активности хлорной извести и хлорпоглощаемости воды. В три стакана или колбы наливают по 200 мл воды, для которой необходимо определить дозу хлора. Капельной пипеткой добавляют 1 % раствор хлорной извести. В первый стакан – 1 каплю; во второй – 2 капли; в третий – 3 капли. Воду хорошо перемешивают и оставляют на 30 минут. Для определения в воде остаточного хлора стеклянной лопаточкой добавляют по 10-15 кристаллов йодистого калия, 2 мл соляной кислоты, разведенной 1:3, и размешивают воду. Затем добавляют 1 мл 1% раствора крахмала. В тех стаканах, где имеется остаточный хлор, выделяется свободный йод, который в присутствии крахмала окрашивает воду в синий цвет. Пипеткой в стаканы добавляют по каплям 0,7% раствор тиосульфата натрия, начиная со стакана с наименьшей окраской. После добавления каждой капли воду тщательно перемешивают. Одна капля 0,7% раствора тиосульфата натрия связывает 0,04 мг хлора. Если вода в стакане обесцветилась от одной капли, значит, остаточного хлора в 200 мл воды меньше или равно 0,04 мг, а в литре – меньше или равно 0,2 мг, то есть недостаточное количество. Аналогичным образом определяется остаточный хлор в следующих двух стаканах. Если после опытного хлорирования, ни в одном из стаканов не обнаружено достаточного количества остаточного хлора, что может иметь место при большой хлорпотребности воды, исследование повторяется. Стаканы вновь наполняют водой. Затем в первый стакан добавляют 4 капли 1% раствора хлорной извести, во второй – 5, в третий – 6 капель и через 30 минут вновь определяют остаточный хлор. Для расчета берется тот стакан, где обесцвечивание произошло от 2 капель тиосульфата натрия (0,2-0,4 мг остаточного хлора). Если вода выдается с пункта водоснабжения, то она должна содержать 0,8-1,2 мг/л остаточного хлора. Зная, сколько капель 1% раствора хлорной извести было вве­дено в выбранный стакан, рассчитывают количество 1% раствора хлорной извести, необходимое для хлорирования 1; 10; 1000 л и т. д.